JP4928513B2 - Torsional vibration reduction device - Google Patents
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Description
本発明は捩り振動低減装置に関し、ばねを保持する保持部材の強度を向上させたものである。 The present invention relates to a torsional vibration reducing device, which improves the strength of a holding member that holds a spring.
車両に搭載したエンジンのクランク軸とトルクコンバータのタービンとの間には、捩り振動低減装置が設けられている。該捩り振動低減装置は、エンジンのクランク軸に連結される入力側部材と、トルクコンバータのタービンに連結される出力側部材と、これらの入力側部材と出力側部材とを回転方向に弾性的に連結するとともに円周方向に沿って配置されたばねと、該ばねを半径方向および軸方向に規制する保持部材とにより構成されている。 A torsional vibration reducing device is provided between the crankshaft of the engine mounted on the vehicle and the turbine of the torque converter. The torsional vibration reducing device elastically connects an input side member connected to an engine crankshaft, an output side member connected to a turbine of a torque converter, and the input side member and the output side member in a rotational direction. The springs are connected and arranged along the circumferential direction, and a holding member that restricts the springs in the radial direction and the axial direction.
従来の捩り振動低減装置として、特許文献1に記載のものがある。この捩り振動低減装置は、ピストン71に結合されたドライブプレート72と、該ドライブプレート72と対向するドリブンプレート73と、ドライブプレート72とドリブンプレート73との間であって円周方向に沿って配置されるトーションスプリング74と、トーションスプリング74がドリブンプレート73やドライブプレート72と擦れてヒステリシスが発生するのを防ぐためのスプリングホルダ75とを備えている。
ところが、スプリングホルダ75がトーションスプリング74の全重量を支える構成になっており、特にトーションスプリング74が圧縮されてドリブンプレート73とドライブプレート72とが相対回転して回転方向に捩られた場合、スプリングホルダ75のトルク伝達部75dに大きな応力が発生し、捩り振動低減装置が高トルク対応のためにトーションスプリング74の重量を大きくせざるを得ない場合等には、トルク伝達部75dに生じる応力が大きくなり、部品の耐久性を確保するための障害になっている。更に、一対のトーションスプリング74をバランスよく同時に圧縮させるためには、スプリングホルダ75の回転方向の慣性重量をなるべく小さくしなければならず、そのためにスプリングホルダ75をできるだけ軽量化したいが、軽量化するとスプリングホルダ75の強度が低下するという問題がある。 However, the spring holder 75 is configured to support the entire weight of the torsion spring 74. In particular, when the torsion spring 74 is compressed and the driven plate 73 and the drive plate 72 are rotated relative to each other and twisted in the rotational direction, the spring When a large stress is generated in the torque transmission portion 75d of the holder 75 and the torsional vibration reduction device must increase the weight of the torsion spring 74 to cope with high torque, the stress generated in the torque transmission portion 75d is increased. It is becoming an obstacle to ensure the durability of parts. Further, in order to simultaneously compress the pair of torsion springs 74 in a balanced manner, the inertia weight in the rotational direction of the spring holder 75 must be made as small as possible. For this reason, the spring holder 75 is desired to be lightened as much as possible. There exists a problem that the intensity | strength of the spring holder 75 falls.
そこで本発明は、スプリングホルダの強度を向上させた捩り振動低減装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a torsional vibration reducing device that improves the strength of a spring holder.
請求項1に係る発明は、エンジンのクランク軸にピストンを介して連結される入力側部材と、該入力側部材に対向して設けられトランスミッションに連結される出力側部材と、前記入力側部材と前記出力側部材との間に円周方向に沿って配置され前記入力側部材と前記出力側部材との間で圧縮されると共に一対のばね部材からなる少なくとも1組のばねと、該ばねの外周側を囲繞する円環部と該円環部から内周側へ突出して前記一対のばね部材の間に介在する連結部とからなる保持部材とを有する捩り振動低減装置において、前記連結部の円周方向の長さをWとし、前記連結部の基端部から中心側の先端部までの半径方向の長さをSとすると、W>Sに設定され、前記連結部の円周方向の中間位置の内周側に、軽量化切欠部が形成されていることを特徴とする。
The invention according to
この発明によれば、連結部の円周方向の長さをWとし、連結部の基端部から中心側の先端部までの半径方向の長さをSとすると、W>Sに設定されているので、該長い連結部により円環部が補強されることになり、設計によりばねの重量が大きくなるような場合でも、回転中に発生する応力を抑制できる。
また、保持部材における連結部の内周側に軽量化切欠部を形成したので、捩り振動低減装置のイナーシャが低減される。また、連結部は軸心位置から離れているので、軽量化切欠部の切り欠く量が少なくても自重遠心力の影響を大分抑制できる。
According to the present invention, if the length in the circumferential direction of the connecting portion is W and the length in the radial direction from the base end portion of the connecting portion to the distal end portion on the center side is S, W> S is set. because there, will be annular portion by the connecting portion have the long is reinforced, even when the weight of the spring is increased by the design, it can be suppressed the stress generated during the rotation.
In addition, since the lighter cutout portion is formed on the inner peripheral side of the connecting portion in the holding member, the inertia of the torsional vibration reducing device is reduced. In addition, since the connecting portion is away from the axial center position, the influence of the self-weight centrifugal force can be largely suppressed even if the amount of the lighter cutout portion is small.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の捩り振動低減装置において、前記連結部は、前記保持部材の軸心を通る断面で切ったときの断面形状が、板状部分を前記ばねの素線に沿って巻いた形状に形成されていることを特徴とする。
The invention according to
この発明によれば、保持部材の連結部は、軸心を通る断面で切ったときの断面形状が、板状部分をばねの素線に沿って巻いた形状に形成されているので、ばねの端面を受ける面積が大きい。 According to the present invention, the connecting portion of the holding member is formed in a shape in which the cross-sectional shape when cut along the cross section passing through the axial center is formed by winding the plate-like portion along the element wire of the spring. Large area to receive the end face.
請求項1に係る捩り振動低減装置によれば、連結部の円周方向の長さをWとし、連結部の基端部から中心側の先端部までの半径方向の長さをSとすると、W>Sに設定されているので、該長い連結部により円環部が補強されることになり、設計によりばねの重量が大きくなるような場合でも、回転中に発生する応力を抑制できる。
また、保持部材における連結部の内周側に軽量化切欠部を形成したので、捩り振動低減装置のイナーシャが低減される。また、連結部は軸心位置から離れているので、軽量化切欠部の切り欠く量が少なくても自重遠心力の影響を大分抑制できる。
According to the torsional vibration reduction device according to
In addition, since the lighter cutout portion is formed on the inner peripheral side of the connecting portion in the holding member, the inertia of the torsional vibration reducing device is reduced. In addition, since the connecting portion is away from the axial center position, the influence of the self-weight centrifugal force can be largely suppressed even if the amount of the lighter cutout portion is small.
請求項2に係る捩り振動低減装置によれば、保持部材の連結部は、軸心を通る断面で切ったときの断面形状が、板状部分をばねの素線に沿って巻いた形状に形成されているので、ばねの端面を受ける面積が大きい。従って、ばねの端面を安定して支持することができ、リテーナを設けなくても済む。
According to the torsional vibration reduction device according to
以下、本発明による捩り振動低減装置の実施の形態を説明する。
(構成)
エンジンのクランク軸と、トランスミッションとの間にトルクコンバータが接続されており、該トルクコンバータには図1に示す捩り振動低減装置1が設けられている。
Embodiments of a torsional vibration reducing device according to the present invention will be described below.
(Constitution)
A torque converter is connected between the crankshaft of the engine and the transmission, and the torque converter is provided with a torsional
具体的に説明すると、図1(a)の左にはエンジンのクランク軸が位置し、該クランク軸の端部には、カバーとしての図示しないフロントカバーが結合されている。このフロントカバーには、ピストンとしてのロックアップピストン2が軸方向へ移動することにより連結・切り離し可能に設けられており、該ロックアップピストン2に捩り振動低減装置1が連結されている。
More specifically, the engine crankshaft is located on the left side of FIG. 1A, and a front cover (not shown) as a cover is coupled to the end of the crankshaft. The front cover is provided with a
該捩り振動低減装置1は、該ロックアップピストン2に結合された入力側部材3と、該入力側部材3に対向して設けられると共に図1(a)の右に位置する図示しないトルクコンバータのタービンを介してトランスミッションに連結される出力側部材4とを備えている。なお、図1(b)の右上の略1/4は出力側部材4が存在する状態の図であり、その他の部分は出力側部材4が省略されている図である。
The torsional
前記ロックアップピストン2は、その中心部に孔2aが形成されており、外周面近傍であって前記フロントカバーとの対向面には摩擦ライニング2bが結合されている。該摩擦ライニング2bの存在により、ロックアップピストン2は軸方向左へ移動してフロントカバーと摩擦結合し、該フロントカバーと一体に回転する。このロックアップピストン2の外周部には、筒状の円筒部2cが形成されている。
The lock-
該ロックアップピストン2のトランスミッション側の面には、前記入力側部材3が結合されている。即ち、図2(b)に示すように入力側部材3には中央部に大きな孔3eが形成されると共に該孔3eの外側には挿通孔3hが形成され、該挿通孔3hに挿通させたリベット7を介して入力側部材3がロックアップピストン2に結合されている。
The
リベット7を介して入力側部材3をロックアップピストン2に結合する際には、ロックアップピストン2に対して入力側部材3を円周方向に回転させてリベット7の挿通孔どうしを位置合わせする必要がある。この位置合わせをした状態で、ロックアップピストン2に形成されたオリフィス2dが入力側部材3によって塞がれないようにする必要がある。このオリフィス2dは、ロックアップによりロックアップピストン2がフロントカバーに連結された状態でも、ロックアップピストン2を押圧している図1(a)のロックアップピストン2の右側の圧力室からロックアップピストン2の左側へ作動油が流れるようするために設けられたものである。オリフィス2dが入力側部材3によって塞がれないようにするため、入力側部材3にはスリット3dの外側に円周方向に長い長孔3mが形成され、円周方向でのスリット3dとスリット3dとの間には前記孔3eの内周面に凹部3nが形成されている。このため、ロックアップピストン2の挿通孔と入力側部材3の挿通孔3hとの円周方向での位置を合わせると、ロックアップピストン2のオリフィス2dの位置が、入力側部材3の長孔3mまたは凹部3nの位置と対応し、オリフィス2dが入力側部材3によって塞がれない状態となる。
When the
ロックアップピストン2と入力側部材3との結合は、リベットに限らず、例えばロックアップピストン2にエンボス加工して凸部を形成し、該凸部を入力側部材3に形成した挿通孔3hに挿入してかしめたり圧入したりしてもよい。この入力側部材3は、後述する第1ばね11,第2ばね12を圧縮したり、第1ばね11,第2ばね12や後述する保持部材6と摺動したりするので、高い強度や硬度が求められ、浸炭窒化処理等が施される。
The coupling between the lock-
出力側部材4には、図3に示すように中央部に大きな孔4eが形成されており、孔4eの近傍には出力側部材4をトルクコンバータのタービンに連結するための取付孔4fが形成されている。
As shown in FIG. 3, the
このように対向して設けられた入力側部材3と出力側部材4との間には、円周方向に沿ってばねが設けられ、該ばねにより前記入力側部材3と前記出力側部材4とが回転方向に弾性的に連結されている。ばねとしては、外周側に設けられた第1ばね11と、内周側に設けられた比較的短い第2ばね12とがある。第1ばね11,第2ばね12を収容するばね収容空間を形成するため、入力側部材3,出力側部材4には、夫々対となるばね受け部が設けられている。以下、詳細に説明する。
A spring is provided along the circumferential direction between the
まず、入力側部材3のばね受け部について説明する。図2(b)に示すように入力側部材3の外周側には、第1ばね11を収容するばね収容空間を形成するため、第1入力側ばね受け部3aが夫々円周方向に沿って本実施の形態では4対設けられている。即ち、以下のように構成されている。図2(b)に示すように、入力側部材3の外周側には半径方向外側へ突出する突起部3cが円周方向に沿って略等間隔に4つ形成されている。該突起部3cの断面形状は、図2(a)に示すように、第1ばね11の端面を受ける面積を確保するため、第1ばね11の巻回方向に沿って巻かれて断面略コ字形状に形成されている。そして、該突起部3cの半径方向内側には、補強の目的で円弧状の絞り部3jが形成されている。突起部3cの円周方向の両端部が背中合わせに第1入力側ばね受け部3aとなり、円周方向の突起部3cどうしの間がばね収容空間となっている。該第1入力側ばね受け部3aは、後述する保持部材6の円環部6eの半径方向内側に配置される。前記ばね収容空間に収容された第1ばね11における内周側と軸方向トランスミッション側とを規制するため、図2(a)の下部に示すように入力側部材3の外周側にはばね規制部3gが円周方向に沿って円弧状に形成されている。
First, the spring receiving part of the
一方、入力側部材3の内周側には、前記第2ばね12を収容するばね収容空間を形成するため、第2入力側ばね受け部3bが、夫々円周方向に沿って4対設けられている。即ち、以下のようになっている。入力側部材3の内周側には略四角形のスリット3dが4つ形成され、該スリット3dの円周方向での両側が、図2(a)の下部に示すように「く」の字形に屈曲形成され、対となる第2入力側ばね受け部3bが形成されている。そして、該第2入力側ばね受け部3bどうしの間にばね収容空間が構成されている。また、スリット3dの内周側および外周側には、図2(a)の下部に示すように右方へ屈曲させて第2ばね12における内外周側と軸方向トランスミッション側とを規制するばね規制部3iが、円周方向に沿って形成されている。なお、第2ばね12のエンジン側はロックアップピストン2により規制される。
On the other hand, on the inner peripheral side of the
前記第1入力側ばね受け部3aと前記第2入力側ばね受け部3bとは円周方向に沿って最も離れる位置に配置されており、図2(b)に示すように円周方向における前記第1入力側ばね受け部3aと前記第2入力側ばね受け部3bとの中間部に前記リベット7を挿通するための挿通孔3hが配置されている。
The first input side
次に、前記出力側部材4の外周側には前記第1ばね11を収容するばね収容空間を形成する第1出力側ばね受け部4aが、内周側には前記第2ばね12を収容するばね収容空間を形成する第2出力側ばね受け部4bが、夫々円周方向に沿って4対設けられている。図3に示すように、出力側部材4の外周側には軸方向へ突出する突起部4cが円周方向に沿って4つ形成され、該突起部4cの円周方向の両端には背中合わせに第1出力側ばね受け部4aが夫々設けられている。そして、突起部4cどうしの間に第1ばね11のばね収容空間が形成されている。
また、出力側部材4の内周側には、切り起こしにより、前記第1出力側ばね受け部4aと同じ方向へ突出する突起部4dが形成され、該突起部4dの円周方向の両端に対となる第2出力側ばね受け部4bが形成され、円周方向での該突起部4dどうしの間に第2ばね12のばね収容空間が形成されている。図1(b)に示すように、前記第2入力側ばね受け部3bと前記第2出力側ばね受け部4bとの間には円周方向に沿って角度θだけ隙間が形成されており、入力側部材3と出力側部材4とが角度θだけ相対的に回転したら、第2ばね12の圧縮が開始されるようになっている。
Next, a first output side
Further, on the inner peripheral side of the
突起部4c,4dは図3(a)の上部に示すように軸方向エンジン側へ向かって突出しており、図1(a)に示すように出力側部材4は、トランスミッション側から入力側部材3へ向かって組み込まれている。このため、第1ばね11,第2ばね12が入力側部材3の外側と内側との2つのばね収容空間に保持された状態で、突起部4c,4dを軸方向へ差し込んで組み立てることができる。
The
出力側部材4の円周方向における突起部4cどうしの間には、図3(a)の下部に示すように第1ばね11の半径方向内側および軸方向トランスミッション側を規制するためのばね規制部4gが、前記入力側部材3のばね規制部3gと対応させて円周方向に沿って形成されている。
Between the
前記対となる第1入力側ばね受け部3aどうしの間であってかつ前記対となる第1出力側ばね受け部4aどうしの間には第1ばね11が設けられる一方、前記対となる第2入力側ばね受け部3bどうしの間であってかつ前記第2出力側ばね受け部4bどうしの間には第2ばね12が設けられている。第1ばね11は、一対の分割ばね11aを連結して構成されており、該第1ばね11の両端の押圧が安定して行われるように該第1ばね11と第1入力側ばね受け部3aとの間にはリテーナ8が設けられている。
A
前記第1ばね11の半径方向外側および軸方向両側を規制する保持部材6が設けられている。該保持部材6は、第1ばね11の外周側を囲繞する円環部6eと該円環部6eから内周側へ突出して一対の分割ばね11aの間に介在する4つの連結部6cとから構成され、該保持部材6は入力側部材3および出力側部材4に対して相対回転自在になっている。該保持部材6は単独で第1ばね11を保持するものであり、保持されている第1ばね11は通常の運転時は入力側部材3,出力側部材4のいずれとも殆ど擦れることがなく、余分なヒステリシスが発生しないことから、ダンパとしての機能がより良くなる。
A holding
前記円環部6eの両端には第1ばね11が軸方向へ移動するのを規制する一対の内側突出部6a,6bが形成されている。前記円環部6eは、こもり音対策等のため、ダンパとして機能しなければならない回転数(1000〜2500rpm)で他の部材と擦れることなく第1ばね11を保持できる必要最小限の強度を持たせておく必要がある。本実施の形態の場合は、基本的には保持部材6の円環部6eにより第1ばね11が支持されるように設定されるが、場合によっては軽量化を目的として円環部6eの強度を必要最低限にするため、ある程度のマージンを持った回転数以上の例えば3000rpmを超える辺りで第1ばね11に生じる遠心力により円環部6eが変形しても、該円環部6eはロックアップピストン2の前記円筒部2cによって間接的に支持されるようにしてもよい。
A pair of
前記連結部6cは一対の分割ばね11aを円周方向に連結するためのものであり、軸心を通る断面で切ったときの断面形状が、板状部分を前記第1ばね11の素線に沿って巻いた形状に形成されている。即ち、該連結部6cは、図4(a)の下部に示すように、第1ばね11の巻き形状と対応させて内側へ巻かれ略「C」形状となっている。該連結部6cは、その円周方向の長さが所定の値Wに設定されている。この所定の幅Wは、図4(b)に示すように、連結部6cの円環部6eとの境界部分である基端部から中心側の先端部までの半径方向の長さをSとすると、W>Sに長く設定されている。連結部6cを略「C」形状にして第1ばね11の端面との接触面積を大きくしたので、分割ばね11aの端部であって保持部材6の連結部6cと当接する部分にはリテーナ8は設けられていない。連結部6cは分割ばね11aとの接触面積が十分に大きく、分割ばね11aの端部の支持が安定して行われるからである。そして、連結部6cの内周側には、軽量化切欠部として軸方向に沿ってスリット6dが形成されている。該スリット6dは、円周方向の長さWの略中間部の位置に形成されている。このスリット6dは組立工程において位置決めに利用することができる。
The connecting
このように構成された保持部材6は、平板をリング状に繰り抜いて絞り加工することによって製造される。保持部材6は、遠心力が作用する第1ばね11に接触して摺動するため、大きな強度や耐久性が要求され、浸炭窒化処理等が施される。第1ばね11と摺動する部分には潤滑被膜コーティングを施してもよい。
The holding
前記入力側部材3の前記ばね受け部3aが両側に形成された前記突起部3cは、前記円環部6eの内周側を規制する内側ガイド部3kを構成しており、前記突起部3cの先端をトランスミッション側から半径方向外側へ延長して前記円環部6eがトランスミッション側へ移動するのを規制する外側突出部3fが形成されている。一方、この円環部6eの軸方向のエンジン側の規制は、ロックアップピストン2によって行われている。
(作用)
次に、捩り振動低減装置の作用について説明する。
The
(Function)
Next, the operation of the torsional vibration reducing device will be described.
エンジンが回転し、その回転数が所定の値になると、ロックアップピストン2が油圧によりエンジン側へ押圧され、摩擦ライニング2bの部分が図示しないトルクコンバータのフロントカバーに押圧されて連結されるため、エンジンの回転がロックアップピストン2を介して入力側部材3へ伝わる。そして、入力側部材3から第1ばね11を介して出力側部材4に伝わり、図示しないタービンハブおよびトランスミッションへと伝達される。
When the engine rotates and its rotational speed reaches a predetermined value, the
最初は第1ばね11のみが圧縮され、所定のトルクを超えて出力側部材4に対して入力側部材3が相対的にθだけ回転すると、第2ばね12も圧縮が開始される。このとき、保持部材6には第1ばね11の円周方向の弾性力と、第1ばね11の重さによる半径方向の遠心力と、連結部6cの重さによる半径方向の遠心力とが作用する。
Initially, only the
この発明によれば、連結部6cの円周方向の長さが所定の値Wに長く設定されているので、該長い連結部6cにより円環部6eが補強されることになり、設計により第1ばね11の重量が大きくなるような場合でも、回転中に発生する応力を抑制できる。
According to the present invention, since the length of the connecting
この発明によれば、保持部材6における連結部6cの内周側にスリット6dを形成したので、捩り振動低減装置のイナーシャが低減される。また、連結部6cは軸心位置から離れているので、スリット6dの切り欠く量が少なくても自重遠心力の影響を大分抑制できる。
According to this invention, since the
この発明によれば、保持部材6の連結部6cは、軸心を通る断面で切ったときの断面形状が、板状部分を第1ばね11の素線に沿って巻いた形状に形成されているので、第1ばね11の端面を受ける面積が大きい。従って、第1ばね11の端面を安定して支持することができ、リテーナを設けなくても済む。
According to the present invention, the connecting
なお、連結部を保持部材の軸心を通る断面で切ったときの断面形状として板状部分をばねの素線に沿って巻いた形状以外の形状にしてもよい。また、第2ばねを内周側に設けることなく第1ばねの内部に収容して親子ばねにしてもよく、あるいは最大許容トルクを低下させて第2ばねを廃止しても良い。 In addition, you may make shapes other than the shape which wound the plate-shaped part along the strand of the spring as a cross-sectional shape when a connection part is cut in the cross section which passes along the axial center of a holding member. Further, the second spring may be accommodated in the first spring without being provided on the inner peripheral side to be a parent-child spring, or the second spring may be eliminated by reducing the maximum allowable torque.
2…ロックアップピストン(ピストン)
3…入力側部材
4…出力側部材
6…保持部材
6c…連結部
6d…スリット(軽量化切欠部)
6e…円環部
11…第1ばね(ばね)
11a…分割ばね(ばね部材)
W…円周方向の長さ
S…半径方向の長さ
2 ... Lock-up piston (piston)
DESCRIPTION OF
6e ...
11a: Split spring (spring member)
W: Circumferential length
S ... Radial length
Claims (2)
前記連結部の円周方向の長さをWとし、前記連結部の基端部から中心側の先端部までの半径方向の長さをSとすると、W>Sに設定され、
前記連結部の円周方向の中間位置の内周側に、軽量化切欠部が形成されていることを特徴とする捩り振動低減装置。 An input side member connected to the crankshaft of the engine via a piston, an output side member provided opposite to the input side member and connected to the transmission, and between the input side member and the output side member At least one pair of springs arranged along a circumferential direction and compressed between the input side member and the output side member and made of a pair of spring members, and an annular portion surrounding the outer peripheral side of the springs In the torsional vibration reduction device having a holding member formed of a coupling portion protruding from the annular portion toward the inner peripheral side and interposed between the pair of spring members,
When the length in the circumferential direction of the connecting portion is W and the length in the radial direction from the base end portion to the distal end portion on the center side of the connecting portion is S, W> S is set.
A torsional vibration reducing device, characterized in that a light-weight cutout portion is formed on an inner peripheral side of an intermediate position in a circumferential direction of the connecting portion .
前記連結部は、前記保持部材の軸心を通る断面で切ったときの断面形状が、板状部分を前記ばねの素線に沿って巻いた形状に形成されていることを特徴とする捩り振動低減装置。 The torsional vibration reducing device according to claim 1,
The torsional vibration is characterized in that the connecting portion is formed in a shape in which a cross-section taken along a cross section passing through the axis of the holding member is formed by winding a plate-like portion along the element wire of the spring. Reduction device.
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